Title

OPTIMIZATION OF IRON ORE PELLETIZING PROCESSES THROUGH ADVANCED PROCESS CONTROL AND IMAGE ANALYSIS

OPTIMIZATION OF IRON ORE PELLETIZING PROCESSES THROUGH ADVANCED PROCESS CONTROL AND IMAGE ANALYSIS

Authorship

MARTINS, MARCO AURÉLIO SOARES; MARCIANO, NÁDIA GIOVANNA MARTINS; FERREIRA, KELLY CRISTINA; SOUZA, EDWIN WILKER CHAVES; GODOY, VALENTE OBARA

MARTINS, MARCO AURÉLIO SOARES

I am this author

MARCIANO, NÁDIA GIOVANNA MARTINS

I am this author

FERREIRA, KELLY CRISTINA

I am this author

SOUZA, EDWIN WILKER CHAVES

I am this author

GODOY, VALENTE OBARA

I am this author

DOI

10.5151/2594-357X-42631

Downloads

Abstract

A indústria de pelotização de minério de ferro enfrenta constante pressão para melhorar a produtividade, a qualidade do produto e a eficiência operacional. Este artigo apresenta a implementação de uma solução integrada de controle que combina Controle Avançado de Processos (APC) e análise de imagem em tempo real para otimizar a formação de pelotas verdes e estabilizar todo o processo de pelotização. O sistema controla seis discos de pelotização que alimentam uma grelha de rolos e um forno de induração. Variações na umidade da alimentação, granulometria e mineralogia impactam diretamente a formação das pelotas, a carga circulante e a estabilidade da alimentação do forno. Ao integrar um sistema de análise de imagem com tecnologias de APC, como lógica fuzzy, sistemas especialistas e PID adaptativo, a planta realiza ajustes dinâmicos na rotação dos discos para otimizar a distribuição do tamanho das pelotas — especialmente maximizando o percentual entre 10 mm e 14 mm. Os resultados demonstram uma redução significativa na variabilidade da carga circulante, maior eficiência da peneiração, maior estabilidade do forno e redução geral no desvio padrão das variáveis-chave do processo. Essa solução representa uma aplicação bem-sucedida dos princípios da Indústria 4.0, elevando o desempenho operacional por meio da automação e do controle orientado por dados em tempo real.

THE IRON ORE PELLETIZING INDUSTRY FACES CONSTANT PRESSURE TO IMPROVE PRODUCTIVITY, PRODUCT QUALITY, AND OPERATIONAL EFFICIENCY. THIS PAPER PRESENTS THE IMPLEMENTATION OF AN INTEGRATED CONTROL SOLUTION COMBINING ADVANCED PROCESS CONTROL (APC) AND REAL-TIME IMAGE ANALYSIS TO OPTIMIZE GREEN PELLET FORMATION AND STABILIZE THE ENTIRE PELLETIZING PROCESS.THE SYSTEM CONTROLS SIX PELLETIZING DISCS THAT FEED A ROLLER SCREEN AND AN INDURATION FURNACE. VARIATIONS IN FEED MOISTURE, GRANULOMETRY, AND MINERALOGY DIRECTLY IMPACT PELLET FORMATION, CIRCULATING LOAD, AND FURNACE FEED STABILITY. BY INTEGRATING AN IMAGE ANALYSIS SYSTEM WITH APC TECHNOLOGIES SUCH AS FUZZY LOGIC, EXPERT SYSTEMS, AND ADAPTIVE PID, THE PLANT ACHIEVES DYNAMIC ADJUSTMENT OF DISC SPEEDS TO OPTIMIZE PELLET SIZE DISTRIBUTION — PARTICULARLY MAXIMIZING THE PERCENTAGE OF PELLETS BETWEEN 10 MM AND 14 MM. RESULTS DEMONSTRATE A SIGNIFICANT REDUCTION IN CIRCULATING LOAD VARIABILITY, IMPROVED SCREENING EFFICIENCY, GREATER FURNACE STABILITY, AND AN OVERALL REDUCTION IN STANDARD DEVIATION OF KEY PROCESS VARIABLES. THIS SOLUTION REPRESENTS A SUCCESSFUL APPLICATION OF INDUSTRY 4.0 PRINCIPLES, ENHANCING OPERATIONAL PERFORMANCE THROUGH AUTOMATION AND REAL-TIME DATA-DRIVEN CONTROL.

Keywords

Pelotização, Controle Avançado de Processos (APC), Análise de Imagens, Otimização de Processos, Miné

Pelletizing, Advanced Process Control (APC), Image Analysis, Process Optimization, Iron Ore